第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
陶瓷電真空管是結(jié)構(gòu)陶瓷中一種,是用電真空陶瓷為材料制造的一種管材。
陶瓷電真空管作為電真空開關(guān)、大功率可控硅、電真空繼電器、電真空電容器、高頻大功率電子管等電真空器件的外殼,廣泛應(yīng)用于廣播電臺(tái)、電視臺(tái)、變流、開關(guān)等系統(tǒng),在國民經(jīng)濟(jì)和國防中起著非常重要的作用。
陶瓷電真空管有如下優(yōu)良特性:
(1)介質(zhì)損耗小,介電強(qiáng)度高,隨溫度的升高變化并不大。而玻璃在200℃以上時(shí),即使是電性能好的玻璃,其介質(zhì)損耗也急劇增加,若工作頻率超過2000MHz 有軟化或爆裂的危險(xiǎn)。
(2)耐高溫性能好,可以提高器件的除氣溫度來提高管內(nèi)的真空度。同時(shí)還可提高器件適應(yīng)惡劣環(huán)境的工作性能。
(3)機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱沖擊性能好。
(4)可以滿足超高頻器件所提出的精度要求。陶瓷零件經(jīng)研磨加工后,可以獲得高精度的幾何形狀和尺寸。
但是,陶瓷也有一些性能比玻璃差。例如:陶瓷的加工比玻璃困難而復(fù)雜,成本比玻璃也高很多。而且,一般的陶瓷都是不透明的,因此整管制成后就無法觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作情況。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
早在上世紀(jì)60年代,國外發(fā)達(dá)國家就開始研制真空開關(guān)管,70年代制成陶瓷電真空管并投入市場。我國陶瓷電真空管從80年代研發(fā),90年代開始推廣應(yīng)用,現(xiàn)已進(jìn)入成熟期,在當(dāng)前的電力電子工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。
第三節(jié) 上游 行業(yè) 發(fā)展?fàn)顩r 分析
陶瓷電真空管主要上游材料是電真空陶瓷,電真空陶瓷在真空器件中主要用作絕緣結(jié)構(gòu)材料,以制造管殼、輸能窗、支撐件和絕緣件等。電真空陶瓷必須具備的性能為能耐800攝氏度以上的高溫、真空氣密、介質(zhì)損耗低、介電強(qiáng)度高、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、膨脹系數(shù)適宜和熱導(dǎo)率高等。它與電真空玻璃相比具有耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高、介質(zhì)損耗低和介電強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),但也有不透可見光的缺點(diǎn)。
生產(chǎn)陶瓷電真空管的主要原料為滑石瓷和氧化鋁瓷。
最早用于電真空器件的陶瓷是滑石瓷,以后逐步發(fā)展選用氧化鋁瓷、氧化鈹瓷、鎂橄欖石瓷、氮化硼瓷以及衰減瓷等。目前應(yīng)用最廣、用量最大的是高氧化鋁瓷。
滑石瓷
陶瓷真空開關(guān)管早期經(jīng)常使用滑石作為原料,滑石的成分是(3MgO·4SiO2·H2O),在高溫煅燒時(shí)生成原頑輝石MgO·SiO2和游離態(tài)石英SiO2。原頑輝石為高溫穩(wěn)定態(tài),在700℃以下易轉(zhuǎn)換成同素異性體斜頑輝石MgO·SiO2。
滑石瓷有一個(gè)很大的缺點(diǎn):由于結(jié)晶的轉(zhuǎn)變而使滑石變?yōu)槎嗫资杷审w,失去原來的氣密性能,有些瓷件甚至在結(jié)晶轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生炸裂的現(xiàn)象。生產(chǎn)中經(jīng)常采用不同的配方來防止低溫下的結(jié)晶轉(zhuǎn)變,同時(shí)也降低煅燒溫度,以及改善性能。如在配方中加入BaCO3、ZrO2等物質(zhì),增加瓷中的玻璃相(如BaO·SiO2)來包圍不穩(wěn)定的原頑輝石,抑制晶相轉(zhuǎn)變,防止疏松和炸裂的現(xiàn)象,同時(shí)還改善了滑石瓷的電性能;在配方中加入粘土、長石等物質(zhì)可降低煅燒溫度?;傻臋C(jī)械強(qiáng)度中等,易研磨后加工成所需的幾何尺寸,電氣性能良好,介質(zhì)損耗較低,膨脹系數(shù)與膨脹合金相近,可進(jìn)行匹配封接,早期作為管殼材料使用。但由于滑石瓷存在結(jié)晶轉(zhuǎn)變而變成多孔疏松和透氣的可能性,并且隨著氣密性好的氧化鋁瓷的出現(xiàn),滑石瓷現(xiàn)已經(jīng)不用作管殼材料,但可來制作管內(nèi)支撐零件。
氧化鋁瓷
氧化物瓷包括氧化鋁瓷、氧化鈹瓷、氧化鎂瓷和氧化鋯瓷等,這類瓷的主體氧化物一般皆在90%以上。在氧化物瓷中以氧化鋁瓷的用量最多,其次為氧化鈹瓷,其它氧化物瓷的使用量很少。
氧化鋁瓷通常根據(jù)配料或瓷體中氧化鋁含量來分類,習(xí)慣上把氧化鋁含量在99左右的陶瓷成為“99瓷”,把含量95%和90左右的依次稱為“95瓷”和“90瓷”。氧化鋁含量在85%以上的陶瓷通常稱為高鋁瓷,含量99%以上的稱為剛玉瓷。
目前國內(nèi)外電真空陶瓷管殼基本上以90-95氧化鋁瓷為主,其氧化鋁含量在95% 左右,同時(shí)加入少量的MgO、SiO2、CaO等添加劑,來降低燒結(jié)溫度和抑制晶粒長大。為了保證瓷件的優(yōu)良性質(zhì),原料中的有害雜質(zhì)鉀、鈉、鐵的氧化物必須控制在0.03%以內(nèi)。
第四節(jié) 下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 分析
1、電力 行業(yè)
2008年1-11月,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到了24819.53 億元,同比增長13.04%。其中,電力生產(chǎn)業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值9356.08億元,電力供應(yīng)業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值15013.31億元,熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值450.14億元,同比分別增長11.91%、13.67%和15.98%。
2008年1-11月,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng) 行業(yè) 共實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售收入25839.33億元,同比增長13.38%。其中,電力生產(chǎn)業(yè)、電力供應(yīng)業(yè)和熱力生產(chǎn)供應(yīng)分別實(shí)現(xiàn)銷售收入9573.89億元、15799.91億元和465.54億元,分別比上年同期增長14.05%、12.83%和19.00%。
2008年1-11月份,全國規(guī)模以上電廠發(fā)電量31292.70億千瓦時(shí),增長6.8%,增速比上年同期回落9.0個(gè)百分點(diǎn)。
2008年1-11月,全國全社會(huì)用電量31530.89億千瓦時(shí),同比增長6.67%,比上年同期回落8.27個(gè)百分點(diǎn),比1-10月回落1.60個(gè)百分點(diǎn)。11月份僅完成2573.35 億千瓦時(shí),同比下降8.14%。
在 行業(yè) 投資增速下降的情況下,電力投資和新投產(chǎn)設(shè)備保持較高規(guī)模,供應(yīng)能力充足。2008年1-11月份,全國電源基本建設(shè)完成投資2736.53億元,比上月底增加280.93億元;新增生產(chǎn)能力(正式投產(chǎn))6795.61萬千瓦,比上年同期少投產(chǎn)1755.86萬千瓦。其中水電1540.22萬千瓦,比上年同期多投產(chǎn)459.02萬千瓦;火電4984.41萬千瓦,比上年同期少投產(chǎn)2102.64萬千瓦;風(fēng)電250.88萬千瓦。電網(wǎng)基本建設(shè)完成投資2343.662073.54億元;電網(wǎng)建設(shè)新增220千伏及以上變電容量17601萬千伏安、比上年同期多投產(chǎn)4209萬千伏安;電網(wǎng)新增220千伏及以上線路長度29172公里,比上年同期少投產(chǎn)545公里。
2008年1-12月全國及各地區(qū)電源、電網(wǎng)新增設(shè)備情況
2、電子信息 行業(yè)
2008年,我國電子信息產(chǎn)業(yè)保持平穩(wěn)發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,結(jié)構(gòu)調(diào)整繼續(xù)深化。2008年1-11月,我國規(guī)模以上電子信息產(chǎn)業(yè)累計(jì)實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入51747.7億元,同比增長16%,其中,制造業(yè)累計(jì)實(shí)現(xiàn)44770.4億元,同比增長14%;制造業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)增加值10421.2億元,同比增長16.9%。
2008年以來,我國電子信息產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易保持平穩(wěn)較快增長態(tài)勢,但自下半年起增幅明顯回落。1-11月,電子信息產(chǎn)品累計(jì)進(jìn)出口總額8242.2億美元,同比增長13.3%,增幅比上年同期下降10.3個(gè)百分點(diǎn),低于同期全國商品進(jìn)出口增幅7.6個(gè)百分點(diǎn)。
2008年1-11月,電子信息產(chǎn)品進(jìn)口總額3400億美元,同比增長8.63%,增幅比去年同期下降11.7個(gè)百分點(diǎn),低于同期全國外貿(mào)進(jìn)口增幅14.2個(gè)百分點(diǎn),占全國外貿(mào)進(jìn)口額的32%,對全國外貿(mào)進(jìn)口增長的貢獻(xiàn)率達(dá)13.7%。進(jìn)出口結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整。通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、家用電子電器在出口中占據(jù)主導(dǎo)地位,電子器件、電子材料、電子儀器設(shè)備出口仍保持較快的增長速度,成為促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新生力量。
2008年1-12月,我國主要電子產(chǎn)品生產(chǎn)情況如下:共生產(chǎn)電視機(jī)9123萬臺(tái),比2007年同期增加了4.03%,其中彩色電視機(jī)共生產(chǎn)9033.08萬臺(tái),比2007年同期上升了6.00%;數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)量達(dá)到8665萬臺(tái),相比2007年同期的7405.98萬臺(tái)增長了17%;移動(dòng)電話產(chǎn)量達(dá)6億部,比2007年同期5.5億部增加了9%;共生產(chǎn)微型電子計(jì)算機(jī)14703萬臺(tái),比2007年同期的12897.37萬臺(tái)增加了14%%;共生產(chǎn)筆記本電腦110298萬臺(tái),比2007年同期的8677.42萬臺(tái)增加了27.1%;共生產(chǎn)顯示器14702萬臺(tái),比2007年同期的15808.6萬臺(tái)減少了7%;集成電路總產(chǎn)量達(dá)到417.14億塊,比2007年同期增加了2.4%。
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